Por primera vez, tenemos una imagen de Sagitario A*, el agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea. Tres años después de que se publicase la imagen de Messier 87* (en el corazón de la galaxia del mismo nombre), se ha observado cómo es la bestia que alberga nuestra propia galaxia…
La primera imagen de Sagitario A* no ha sido fácil de conseguir
El Event Horizon Telescope (EHT, Telescopio del Horizonte de Sucesos) es fruto de una colaboración internacional en la que participan multitud de países e instituciones. El telescopio es de lo más interesante porque se trata de un interferómetro. Visto desde la Tierra, el tamaño aparente de Sagitario A* (se lee sagitario A estrella), es diminuto. Por lo que intentar observarlo es tan complicado, como contaba el propio equipo, como intentar observar una rosquilla, en la superficie de la Luna, desde nuestro planeta. Para ello hace falta un telescopio muy grande.
A poder ser, un telescopio tan grande como nuestro propio planeta. Aunque no tenemos la tecnología para construir algo así, la interferometría entra en escena para permitir que sea posible. Un interferómetro es, en realidad, una red de telescopios que trabaja de forma conjunta. De esta manera, se puede crear un telescopio virtual con un tamaño equivalente a la distancia entre los telescopios más lejanos entre sí. La red del EHT incorpora telescopios repartidos por todo el mundo (incluyendo el polo sur) y tiene una capacidad de resolución enorme.
Así es posible conseguir alcanzar el nivel de resolución necesario para poder observar el agujero negro en el centro de la galaxia Messier 87 (a 53 millones de años-luz), y, ahora, Sagitario A*. Sin embargo, no basta con apuntar la red del EHT hacia el centro de nuestra galaxia. En el caso de Messier 87*, conseguir una imagen era relativamente fácil (dentro de la dificultad de un objetivo así), porque es un agujero negro supermasivo muy grande. Tiene un radio de 18 000 millones de kilómetros. Sagitario A* es mucho más pequeño, su radio es de unos 60 millones de kilómetros.
El tremendo movimiento de Sagitario A* fue un problema para obtener su primera imagen
De hecho, la primera observación interesante viene de la dificultad de conseguir esa primera imagen de Sagitario A*. Para ponerlo en perspectiva, Messier 87* tiene un tamaño equivalente a 120 veces la distancia entre la Tierra y el Sol. Sagitario A* apenas alcanza la órbita de Mercurio. Ambos agujeros negros supermasivos tienen a su alrededor un disco de acreción. Un disco de gas que da vueltas a su alrededor. Curiosamente, en ambos casos el material se mueve a la misma velocidad. Es muy cercana a la velocidad de la luz.
Esto provoca que, en el caso de Messier 87*, el material tarde días o semanas en dar una vuelta a su alrededor. En el caso de Sagitario A*, al ser mucho más pequeño, provoca que cambie de una forma dramática en apenas minutos. Las observaciones del agujero negro se llevaron a cabo a lo largo de 5 días, en períodos de unas 8 a 10 horas. En ese tiempo, el aspecto del agujero negro cambiaba dramáticamente. Así que hubo que desarrollar herramientas y algoritmos nuevos para poder enfrentarse a esa particularidad. Hay otra forma de entenderlo.
Es, como decía el propio equipo, parecido a intentar hacer una foto nítida de un perro que no deja de moverse sobre sí mismo intentando morderse la cola. Así que después de capturar una enorme cantidad de imágenes (como se observa en la imagen que acompaña este bloque), fue necesario organizarlas por su parecido. A partir de ahí, se determina cuáles son las que mejor representan el aspecto medio de Sagitario A*. Esto también permite explicar por qué la imagen del agujero negro supermasivo de la Vía Láctea es más borrosa que el de Messier 87*.
Dos agujeros negros supermasivos en extremos opuestos
La publicación de la primera imagen de Sagitario A* ha venido acompañada de la publicación de seis estudios que abarcan temas muy diferentes. Messier 87* destaca por ser un agujero negro supermasivo que se encuentra en la parte superior de los agujeros negros masivos. Aproximadamente, se calcula que tiene unos 6000 millones de masas solares. Es decir, el equivalente a 6000 millones de estrellas como el Sol. Sagitario A*, sin embargo, se encuentra en el extremo opuesto, al tener unos 4 millones de masas solares. Es mucho menos masivo.
Además, se ha podido determinar que Sagitario A* se mueve en la misma dirección en la que lo hace el material a su alrededor (era posible que se moviese en la misma dirección o en la contraria). Desde la Tierra, esa dirección es la opuesta al movimiento de las agujas del reloj. Además, también se ha determinado cuál es la orientación con la que lo vemos. Desde nuestro planeta, vemos a Sagitario A* aproximadamente de frente. Esto se deriva de lo observado al crear diferentes modelos sobre cómo debería verse el agujero negro supermasivo.
Los modelos que mejor encajan, con lo observado, son aquellos que colocaban a Sagitario A* aproximadamente de frente a nuestro planeta. Pero quedan muchas cosas por responder, todavía. Los investigadores quieren analizar su entorno para entender los campos magnéticos de la región. También están pensando en otros objetos que podrán analizar en el futuro. La red del EHT va a seguir creciendo, incorporando nuevos observatorios y, además, ampliando las longitudes de onda que puede estudiar con todo lujo de detalles.
El futuro del EHT y por qué vemos un agujero negro…
A largo plazo, el objetivo es seguir ampliando el EHT. Como ya tiene un tamaño similar al de la Tierra, el siguiente paso resulta de lo más natural. Con telescopios en el espacio, que se incorporen a la misma red, será posible tener un telescopio virtual con un tamaño superior al de nuestro planeta. Es decir, tendrá una capacidad de resolución todavía mayor. Con él, se espera observar más agujeros negros supermasivos. E, incluso, se espera poder estudiar sistemas binarios de agujeros negros. Por lo que nos esperan años muy interesantes.
Al margen de esto, una de las preguntas más habituales con Messier 87*, y que vuelve a la palestra ahora, es la de cómo podemos ver los agujeros negros si la luz no puede escapar de ellos. Es cierto que nada puede escapar del agujero negro, una vez llega al horizonte de sucesos (el punto a partir del que ni siquiera la luz puede escapar). Pero, en su entorno, una partícula puede seguir una trayectoria que la lleve a pasar muy cerca del agujero negro, sin llegar a caer en su interior. El material a su alrededor brilla por la interacción gravitacional con el agujero negro.
Podemos ver esa luz porque no es atrapada por el agujero negro. De hecho, lo que vemos es la sombra del agujero negro. El objeto en sí se encuentra en el centro. El anillo que vemos a su alrededor es, simplemente, el disco de acreción. En cualquier caso, aunque el EHT ha conseguido el gran objetivo para el que fue creado, esto no es más que el principio. Por delante quedan objetivos muy interesantes y muchas preguntas por responder en torno a Sagitario A*. Así que seguiremos hablando del centro de la Vía Láctea en los próximos años…
Estudios
Los estudios publicados, relacionados con esta observación, han sido recopilados por la revista The Astrophysical Journal Letters (que los publica) y pueden consultarse en este enlace.
Referencias: ESO
